เหตุใดอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากกระแสตรง 1000V DC จึงจำเป็นสำหรับพลังงานแสงอาทิตย์และการจัดเก็บ

ระบบไฟฟ้ากระแสตรงแรงดันสูงต้องเผชิญกับความเสี่ยงอะไรบ้างหากไม่มีการป้องกันไฟกระชากที่เหมาะสม

ระบบไฟฟ้ากระแสตรงแรงดันสูง (DC) ซึ่งมักพบในแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดใหญ่และระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (BESS) ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าสูงถึง 1,000 โวลต์หรือสูงกว่า ระบบเหล่านี้ต้องเผชิญกับแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวที่เกิดจากฟ้าผ่า การสลับการทำงาน หรือการรบกวนของโครงข่าย หากไม่มีการป้องกันไฟกระชากที่เพียงพอ แรงดันไฟฟ้าเกินดังกล่าวอาจทำให้อุปกรณ์เสียหาย เวลาหยุดทำงาน และอันตรายด้านความปลอดภัย

ตัวอย่างเช่น ฟ้าผ่าใกล้โซลาร์ฟาร์มสามารถทำให้เกิดไฟกระชากแรงดันสูงบนสายไฟ DC ที่แพร่กระจายไปยังอินเวอร์เตอร์ เครื่องควบคุมการชาร์จ และระบบจัดการแบตเตอรี่ ผลลัพธ์ที่ได้อาจเป็นความล้มเหลวร้ายแรงของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความละเอียดอ่อน ความเสี่ยงจากไฟไหม้ และการซ่อมแซมที่มีค่าใช้จ่ายสูง กอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากกระแสตรง 1000V DCได้รับการออกแบบมาเพื่อยึดกระแสชั่วคราวเหล่านี้ลงกราวด์อย่างปลอดภัย เพื่อปกป้องอุปกรณ์ปลายน้ำ

มาตรฐานใดควบคุมประสิทธิภาพของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากกระแสตรง 1,000V

ความน่าเชื่อถือของกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากกระแสตรง 1000V DCถูกกำหนดโดยการปฏิบัติตามมาตรฐานสากล แม้ว่าอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) จะมีมาตรฐานผลิตภัณฑ์ของตัวเอง (เช่น IEC 61643-31 สำหรับระบบ PV) แต่หลักการสวิตช์เกียร์และการประสานงานพื้นฐานนั้นมีรากฐานมาจากมาตรฐานคำสั่งแรงดันไฟฟ้าต่ำ

ข้อมูลอ้างอิงที่สำคัญ ได้แก่ :

• IEC 60947-1– สวิตช์เกียร์และเกียร์ควบคุมแรงดันต่ำ – ส่วนที่ 1: กฎทั่วไป มาตรฐานนี้สรุปข้อกำหนดทั่วไปสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าในระบบไฟฟ้าแรงต่ำ รวมถึงการประสานงานและการทดสอบฉนวน
• IEC 60947-2- สวิตช์เกียร์และเกียร์ควบคุมแรงดันต่ำ - ส่วนที่ 2: เซอร์กิตเบรกเกอร์ มาตรฐานนี้ให้คำแนะนำเกี่ยวกับการป้องกันกระแสเกินและการหยุดชะงักข้อบกพร่อง ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อการเลือกอุปกรณ์สำรองกระแสเกินสำหรับ SPD
• IEC 60947-3- สวิตช์เกียร์และเกียร์ควบคุมแรงดันต่ำ - ส่วนที่ 3: สวิตช์ ตัวตัดการเชื่อมต่อ ตัวตัดการเชื่อมต่อสวิตช์ และชุดฟิวส์รวม มาตรฐานนี้เกี่ยวข้องกับการแยกและสลับฟังก์ชันในระบบ DC

แม้ว่ามาตรฐานเหล่านี้ไม่ได้เฉพาะเจาะจงสำหรับ SPD แต่ก็เป็นพื้นฐานสำหรับการบูรณาการระบบและความปลอดภัย สำหรับประสิทธิภาพ SPD เฉพาะ DC วิศวกรควรปรึกษา IEC 61643-31 (การป้องกันไฟกระชากจาก PV) และ UL 1449

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากกระแสตรง 1000V DC ป้องกันอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อนได้อย่างไร

A อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากกระแสตรง 1000V DCโดยทั่วไปจะใช้วาริสเตอร์โลหะออกไซด์ (MOV) หรือท่อระบายก๊าซ (GDT) ในการกำหนดค่าแรงดันไฟฟ้า ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ SPD จะมีอิมพีแดนซ์สูงและกระแสรั่วไหลเล็กน้อย เมื่อเกิดแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว SPD จะสลับไปที่เส้นทางอิมพีแดนซ์ต่ำอย่างรวดเร็ว โดยเปลี่ยนกระแสไฟกระชากไปที่กราวด์ และจำกัดแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัย

สำหรับระบบ 1000V DC นั้น SPD จะต้องจัดการกับแรงดันไฟฟ้าต่อเนื่องที่สูงขึ้นและไฟกระชากซ้ำ ๆ อุปกรณ์ได้รับการออกแบบให้มีการจัดการระบายความร้อนที่เหมาะสมและคุณสมบัติการดับไฟแบบอาร์ก เพื่อตัดการเชื่อมต่อส่วนประกอบที่ผิดพลาดอย่างปลอดภัยในกรณีที่เกิดความล้มเหลวเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งาน SPD สมัยใหม่จำนวนมากมีตัวตัดการเชื่อมต่อความร้อนและตัวบ่งชี้สถานะ

วิศวกรควรมองหาพารามิเตอร์ทางเทคนิคใดใน 1000V DC SPD

เมื่อเลือกกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากกระแสตรง 1000V DCวิศวกรจะต้องประเมินพารามิเตอร์ที่สำคัญหลายประการ ด้านล่างนี้เป็นตารางเปรียบเทียบค่าทั่วไป

นอกจากนี้ ให้มองหาระดับการป้องกัน IP65 สำหรับการติดตั้งภายนอกอาคาร การรับรองเฉพาะ DC และการตัดการเชื่อมต่อความร้อนในตัว ที่อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากกระแสตรง 1000V DCที่เซาท์ยาเอเลตรงตามเกณฑ์เหล่านี้และได้รับการทดสอบตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง

เหตุใดคุณภาพและการรับรองจึงมีความสำคัญเมื่อเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสำหรับ 1000V DC

ในการจัดซื้อแบบ B2B ต้นทุนของส่วนประกอบมักจะถูกบดบังด้วยต้นทุนของระบบที่ล้มเหลว SPD ต่ำกว่ามาตรฐานอาจล้มเหลวก่อนเวลาอันควร ไม่สามารถป้องกันได้เพียงพอ หรือแม้กระทั่งลุกไหม้ ดังนั้นทีมจัดซื้อควรเรียกร้องผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการรับรองจากผู้ผลิตที่มีชื่อเสียง

การรับรอง เช่น CE, TÜV หรือ UL บ่งชี้ถึงการปฏิบัติตามการทดสอบที่เข้มงวด นอกจากนี้ การประกันคุณภาพการผลิตยังรวมถึงการทดสอบการหมุนเวียนตามความร้อน การทดสอบความทนทานต่อไฟกระชาก และการประสานแรงดันไฟฟ้าเกินที่เหมาะสมกับเซอร์กิตเบรกเกอร์ (ตามมาตรฐาน IEC 60947-2)

ทำงานร่วมกับซัพพลายเออร์เช่นเซาท์ยาเอเลช่วยให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากกระแสตรง 1000V DCผลิตขึ้นด้วย MOV คุณภาพสูง ตัวเรือนที่แข็งแกร่ง และเอกสารที่ชัดเจน

อ้างอิง

1. IEC 60947-1 สวิตช์เกียร์และเกียร์ควบคุมแรงดันต่ำ - ส่วนที่ 1: กฎทั่วไป [S] 2020.https://webstore.iec.ch/publication/6123
2. IEC 60947-2 สวิตช์เกียร์และเกียร์ควบคุมแรงดันต่ำ - ส่วนที่ 2: เซอร์กิตเบรกเกอร์ [S] 2019.https://webstore.iec.ch/publication/62482
3. IEC 60947-3 สวิตช์เกียร์และเกียร์ควบคุมแรงดันต่ำ - ส่วนที่ 3: สวิตช์ ตัวตัดการเชื่อมต่อ ตัวตัดการเชื่อมต่อสวิตช์ และชุดฟิวส์รวม (S) 2020.https://webstore.iec.ch/publication/62483